化学必修 第二册化学反应与能量变化第3课时课后练习题

这是一份化学必修 第二册化学反应与能量变化第3课时课后练习题，共8页。
1.(2024广州开学考)银饰用久了表面会有一层Ag2S而发黑,将银饰与Al片接触并加入NaCl溶液,可以除去银饰表面的Ag2S。下列说法正确的是( )
A.Al片是正极
B.阴离子向银饰移动
C.电子由负极经NaCl溶液流向正极
D.Ag2S表面发生反应:Ag2S+2e- 2Ag+S2-
2.(2024四川仁寿铧强中学月考)将CO2转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”,某电池利用CO2和H2获取CH4工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.该电池中电极b作负极
B.工作时,电极a产生CH4的电极反应式为CO2+8H++8e- CH4+2H2O
C.工作时质子向电极a迁移
D.当有1 ml氢气反应时,有2 ml电子由电极b经过导线流向电极a,再经过溶液流回电极b
3.(2024广东深圳期末)一种以KOH溶液为电解质溶液的锌镍单液流电池的工作原理如图所示(图中“→”表示液体流向),NiOOH电极上的反应为NiOOH+H2O+e- Ni(OH)2+OH-,Zn电极发生反应生成[Zn(OH)4]2-。下列说法正确的是( )
A.NiOOH电极为该电池的负极
B.Zn表面发生的电极反应为Zn-2e-+4OH- [Zn(OH)4]2-
C.NiOOH电极的质量逐渐减小
D.K+移向Zn电极
4.(2024福建莆田期中)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器,该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正确的是( )
A.Mg电极是该电池的正极,发生还原反应:Mg2++2e- Mg
B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C.石墨电极附近溶液的pH减小
D.当有1 ml H2O2参与反应时,转移2 ml电子
5.镁—空气电池可用于海滩救生设备和高空雷达仪等。该电池两个电极分别是金属镁和不锈钢丝,其原理如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.a极材料为镁
B.a极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-
C.电流方向:b极→a极
D.每消耗1 ml Mg,导线中共流过NA个电子
6.(2024安徽六安期末)肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.通入空气的b电极为正极
B.a电极反应式为N2H4+4OH--4e- N2↑+4H2O
C.电池工作时,OH-移向a电极
D.当电池放电时,每转移10 ml电子消耗60 g燃料肼
7.(2024陕西榆林月考)用零价铁去除酸性水体中的NO3-是地下水修复研究的热点之一。下列说法错误的是( )
A.图甲中Fe电极发生氧化反应
B.图甲中正极发生的电极反应为NO3-+8e-+10H+ NH4++3H2O
C.FeO(OH)附着在Fe表面后会阻碍零价铁还原水体中的NO3-
D.由图丙可知,去除NO3-时,若只加入适量Fe2+,就可直接还原NO3-,从而提高NO3-的去除率
8.微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废弃物的处理提供了一条新途径。某微生物燃料电池示意图如图所示(假设废弃物为乙酸盐)。下列说法正确的是( )
A.a极为负极,发生还原反应
B.b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-
C.该微生物燃料电池工作时电子的流向:a极→b极→乙室→甲室
D.电池总反应为CH3COO-+2O2+H+ 2CO2+2H2O
9.(2024黑龙江齐齐哈尔期末)一种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.电流方向是从吸附层M通过导线到吸附层N
B.放电时,吸附层M发生的电极反应:H2-2e-+2OH- 2H2O
C.Na+从右边穿过阳离子交换膜向左边移动
D.“全氢电池”放电时的总反应为2H2+O2 2H2O
10.(2024山东东营胜利一中阶段检测)利用微生物燃料电池(MFC)可以将废水中的NH4+降解为N2。某课题组设计出如图所示的微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮研究,下列说法不正确的是( )
A.好氧电极b上发生的反硝化反应为2NO3-+10e-+12H+ N2↑+6H2O
B.好氧电极b上的副反应为O2+4e-+4H+ 2H2O
C.鼓入空气越多,越能促进反硝化反应的进行
D.理论上(不考虑副反应)每消耗1 ml C6H12O6,可以处理NH4+的物质的量为4.8 ml
11.(2024新课标)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述错误的是( )
A.电池总反应为2C6H12O6+O2 2C6H12O7
B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C.消耗18 mg葡萄糖,理论上a电极有0.4 mml 电子流入
D.两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b→a
12.一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)42-存在]。电池放电时,下列叙述错误的是 ( )
A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的SO42-通过隔膜向Ⅱ区迁移
C.MnO2电极反应:MnO2+4H++2e- Mn2++2H2O
D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+ Zn(OH)42-+Mn2++2H2O
13.(2024山东烟台期末)一种新型原电池的工作原理如图所示。已知工作时两极室均无气体生成,阴离子交换膜只允许SO42-通过。下列说法错误的是( )
A.工作时,甲室溶液pH减小
B.电子由n极经外电路流向m极
C.每转移0.5 ml e-时,乙室溶液质量增加24 g
D.电池总反应为H2SO4+2KOH K2SO4+2H2O
答案
1.D
2.D 该电池中CO2和H2发生氧化还原反应生成CH4和CO,CO2发生还原反应,电极a作正极,H2发生氧化反应,电极b作负极,A项正确;电极a作正极,CO2在电极a上发生还原反应,产生CH4的电极反应式为CO2+8H++8e- CH4+2H2O,B项正确;原电池中,阳离子移向电池的正极,则H+移向电极a,C项正确;电极b上发生氧化反应,电极反应式为H2-2e- 2H+,每有1 ml H2反应,有2 ml电子由电极b经过导线流向电极a,电子不会经过溶液流回电极b,D项错误。
3.B NiOOH电极发生还原反应,为该电池的正极,故A错误;Zn电极发生反应生成[Zn(OH)4]2-,发生的电极反应为Zn-2e-+4OH- [Zn(OH)4]2-,故B正确;NiOOH电极生成Ni(OH)2,质量逐渐增大,故C错误;Zn电极为负极,原电池中阳离子移向正极,则K+移向NiOOH电极,故D错误。
4.D 由题图可知,Mg电极为电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为Mg-2e- Mg2+,A错误;石墨电极为正极,正极上H2O2得电子发生还原反应,电极反应式为H2O2+2e- 2OH-,石墨电极附近OH-浓度增大,pH增大,B、C错误;根据正极的电极反应式,可知当有1 ml H2O2参与反应时,转移2 ml电子,D正确。
5.B 该电池为镁—空气电池,则在该电池中金属镁失电子,作负极,根据电子流向可知,a极为正极,材料为不锈钢丝,A错误;a极为正极,氧气在正极得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,B正确;电子流向:b极→a极,电流方向与电子流向相反,C错误;镁元素的化合价由0升高为+2,每消耗1 ml Mg,失去2 ml电子,则导线中共流过2NA个电子,D错误。
6.D 燃料电池中通入空气的b电极为正极,A正确;肼中的氮元素为-2价,氮气中的氮元素为0价,a电极上N2H4转化成N2,发生氧化反应,电极反应式为N2H4+4OH--4e- N2↑+4H2O,B正确;a电极为负极,b电极为正极,对于原电池来说,阴离子移向负极,所以电池工作时,OH-移向a电极,C正确;根据N2H4+4OH--4e- N2↑+4H2O,当电池放电时,每转移10 ml电子消耗燃料肼的质量为10ml4×32 g/ml=80 g,D错误。
7.D 题图甲中Fe失电子发生氧化反应,铁作原电池的负极,A项正确;题图甲中NO3-在正极得电子发生还原反应生成铵根离子,正极发生的电极反应为NO3-+8e-+10H+ NH4++3H2O,B项正确;FeO(OH)不导电,会阻碍零价铁与NO3-发生电化学反应,C项正确;由题图丙可知,只投入Fe2+,NO3-的去除率为0,说明Fe2+和NO3-不能反应,故去除NO3-时若只加入Fe2+不能直接还原NO3-,D项错误。
8.D b极上O2发生还原反应,b极作原电池的正极,a极为负极,发生氧化反应,A错误;根据题图可知,H+穿过膜进入乙室,b极的电极反应式为O2+4e-+4H+ 2H2O,B错误;燃料电池工作时,电子由负极经导线流向正极,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,电解质溶液中没有电子移动,C错误;a极为负极,由题图可知,甲室中乙酸盐失电子发生氧化反应生成CO2和H+,电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O 2CO2↑+7H+,故电池总反应为CH3COO-+2O2+H+ 2CO2+2H2O,D正确。
9.B
10.C 根据题图可知,好氧电极b上发生反硝化反应,电极反应式为2NO3-+10e-+12H+ N2↑+6H2O,A正确;好氧电极b上除发生反硝化反应外,还发生氧气得电子生成水的副反应:O2+4e-+4H+ 2H2O,B正确;根据B项可知,鼓入的空气过多,会促进副反应的发生,C错误;不考虑副反应,每消耗1 ml C6H12O6,转移24 ml电子,根据电极反应2NO3-+10e-+12H+ N2↑+6H2O和氮原子守恒可知,理论上可以处理4.8 ml NH4+,D正确。
11.C a电极上O2→OH-,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,a电极为正极;b电极为负极,发生反应Cu2O-2e-+2OH- 2CuO+H2O,C6H12O6+2CuO C6H12O7+Cu2O,可得电池总反应为2C6H12O6+O2 2C6H12O7,A正确。由b电极上发生的反应可知,b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用,B正确。18 mg葡萄糖的物质的量为18mg180g/ml=0.1 mml,由2C6H12O6+O2 2C6H12O7可知,消耗18 mg葡萄糖,理论上a电极上消耗0.05 mml O2,转移0.05 mml×4=0.2 mml电子,C错误。原电池中,阳离子由负极移向正极,则Na+的迁移方向为b→a,D正确。 12.A13.A铁粉还原水体中NO3-的反应原理示意图(已知:形成了原电池)
足量铁粉还原水体中的NO3-后,铁表面最终的形态示意图
初始pH=4.5的水体中,分别加入Fe2+、Fe(足量)、Fe(足量)和Fe2+时NO3-去除率的对比图像